曝氣池為活性污泥法的反應主體，污水在流經曝氣池時，一部分污染物被活性污泥上的微生物生長代謝利用，一部分難降解的污染物會隨污水流到下一個構筑物，若曝氣池出現了異常情況，則流到下一個構筑物的污染物就可能超標，當后面構筑物的進水負荷增大到系統不能承受的范圍時，整個水處理系統便會崩潰，從而引起出水超標，因此，曝氣池的正常工作是活性污泥法正常運行的關鍵，同時，曝氣池的正常運轉關系著整個水處理系統的處理效率，所以，曝氣池在活性污泥法乃至整個水處理系統中是至關重要的，及時有效地應對曝氣池出現的異常問題在污水運營中顯得至關重要。
氣池常用曝氣設施一般為：微孔曝氣頭、曝氣管、曝氣軟管、懸掛鏈曝氣器、射流曝氣器、剛玉曝氣器、微孔曝氣器及管式曝氣器。
引起污泥發黑的原因很多，比如由于曝氣池中缺少溶解氧而引起的污泥發黑、進水中含有較多的色素物質等。
曝氣池污泥發黑很多時候是污泥缺少溶解氧造成的，因此，一旦發生污泥發黑的情形，首先應是檢查曝氣池的溶解氧含量，再檢查進水水質，根據水質檢查的結果，具體地判斷是由什么原因造成的。常見的污泥發黑的原因及應對措施如下：
1、由溶解氧過低引起的曝氣池污泥發黑;
相應的解決辦法為：增加曝氣池的供氧量，使溶解氧的質量濃度大于2mg/L短時間內可以達到4～5mg/L只要提高曝氣池混合液的溶解氧含量，幾個小時的時間，污泥將逐漸恢復正常。
、由進水水質引起的曝氣池污泥發黑。
例如，當進水中含有大量Fe2+時，同時，當曝氣池溶解氧不足時，有機物厭氧分解釋會放出H2S，H2S與Fe2+作用生成FeS，而FeS的顏色為黑褐色，因而會使整個曝氣池污泥變黑。相應的解決辦法為：通過水質檢測確定引起污泥發黑的原因，然后對癥下藥;同時，可以通過增大曝氣量以及加大回流比來改善曝氣池污泥發黑的狀況。
3、當進水中含有對微生物有毒害作用的物質，會使微生物死亡，也會造成曝氣池污泥發黑;
相應的解決辦法為：首先檢查進水水質，如果進水當中含有對微生物有劇毒作用的有毒物質，必須從前端控制好，其次，可以通過增大曝氣量以及加大回流來提高曝氣池的抗負荷能力，進而改善污泥發黑的狀況，對于已經有大量含毒性的廢液進入到系統中的情況而造成系統崩潰的情況，應對系統的污泥進行更換。
4、污泥在曝氣池中停留時間過長也會因為污泥老化而發生曝氣池污泥發黑的情況。
相應的解決辦法為：適當降低曝氣量，同時，注意污泥在曝氣池中的停留時間，及時排泥。此外，進水負荷突然增大，也會造成曝氣池污泥發黑的，這種情況的應對措施比較容易，只要減小進水量就可以明顯地改善曝氣池污泥發黑狀況。
總之，造成曝氣池污泥發黑的原因很多，相應的應對措施也不相同，但是，通常情況下，出現污泥發黑的對應措施為：先檢查進水水質，若水質沒有問題，再考察工藝參數是否設置得當;若進水水質有問題，應同時調整進水及工藝參數。污泥發黑原因及應對污水站的曝氣池污泥發黑與常規的曝氣池污泥發黑情況不一樣，不同之處在于，污水站的一級曝氣池污泥顏色正常，只有二級曝氣池發黑。溶解氧含量測定結果表明，曝氣池表面的溶解氧質量濃度達到5mg/L左右，因而不是曝氣池缺氧而引起的污泥發黑;若是由于進水水質突變而引起的污泥中毒，進而使曝氣池污泥發黑，那么一級曝氣池也應該發黑，而不只是二級曝氣池污泥發黑;另外，通常情況下會引起曝氣池污泥發黑的可能原因也因2級A/O系統中一級曝氣池的污泥顏色正常而被排除。
